CONCOURS DE RECRUTEMENT AU PROFESSORAT DE L'ENSEIGNEMENT DU SECOND DEGRE AGRICOLE CAPESA SESSION 2004 Concours : EXTERNE Section : Biologie - Ecologie EPREUVE N° 2 ECOLOGIE (coefficient : 2 – Durée : 4 heures) aucun matériel ni document n'est autorisé L’épreuve vise principalement à vérifier les connaissances des candidats et leur aptitude à les organiser dans les champs disciplinaires correspondants. L’évaluation se fera sur les critères suivants : L’exactitude scientifique et le niveau des connaissances exposées Les capacités du candidat à structurer son exposé, à dégager les points essentiels de manière cohérente et argumentée, en y intégrant une illustration pertinente La qualité générale de l’expression 1ère Partie: (1/2 des points) Une parcelle de blé est définitivement abandonnée après la récolte (paille exportée). Décrire la dynamique de la biocénose correspondante en précisant les facteurs et les processus qui sont à l’origine de cette évolution. 2ème Partie: (1/2 des points) Le parasitisme A partir d' une analyse approfondie des documents et de connaissances complémentaires: 1- Discuter de la notion de parasitisme et de ses limites (documents 1,2 et 3) 2 - Préciser les conséquences évolutives de cette relation interspécifique (documents 4,5,6 et 7) 1 /7 BIOE2SN DOCUMENT 1 POURCENTAGE DES ESPECES EXPLOITANTES EN FONCTION DU NOMBRE D’ESPECES EXPLOITEES Nombre d’espèces proies (graines) utilisées par des espèces exploitantes (pointillés) et nombre d’espèces hôtes exploitées par divers groupes de parasites (d’après les données de divers auteurs, rassemblées par Price, 1980). Par souci de lisibilité, au-delà de 9, les espèces exploitées sont regroupées par ensembles de 10. In BARBAULT R., Ecologie générale, Dunod, 2000, p. 142. 2 /7 BIOE2SN DOCUMENT 2 Acariens auto stoppeurs « La plupart des acariens sont des animaux libres, vivant de détritus, et tellement petits que l’on ne soupçonne même pas leur existence. » Certains … colonisent les milieux discontinus et temporaires, tels que du bois mort, des bouses de vaches, de petites collections d’eau. » « De petite taille et peu mobiles, …ils ont « quelques difficultés… à coloniser de nouveaux milieux, parfois séparés par des distances infranchissables pour eux. » « A côté d’eux, exploitant des milieux semblables, vivent d’autres organismes,…capables de voler ou de marcher et de parcourir de grandes distances…. Si l’acarien est capable de s’accrocher à eux pour se faire transporter, le problème précédent se trouve résolu. Plusieurs cas se présentent alors : Allodinychus flagelliger vit dans les bois en décomposition, où habitent également les larves de divers coléoptères xylophages. Au printemps, ces derniers émergent du bois, s' accouplent et recherchent de nouveaux bois morts pour pondre leurs œufs. Si on regarde avec attention les pattes de ces coléoptères, on y découvre de tout petits arthropodes, solidement agrippés; ce sont les stades larvaires des acariens. Ces larves s' accrochent aux insectes lorsque ceux-ci quittent le bois, restent parfaitement immobiles pendant le vol, et se laissent tomber à l' arrivée. Kennethiella trisetosa est phorétique* de la guêpe Ancistrocerus antilope. Cet insecte est lui-même un parasitoïde qui dépose auprès de sa ponte des chenilles paralysées qui servent de nourriture à sa progéniture; au moment où la guêpe pond, les acariens se laissent tomber et, avant de pondre euxmêmes, se nourrissent non seulement d' une partie des chenilles, mais aussi des larves de la guêpe dont ils aspirent l' hémolymphe. Parapygmephorus costaricanus est phorétique d' une abeille, Agapostemon acarien femelle se détache de nasatus. L' son hôte quand celui-ci construit sa loge et il pond ses oeufs aux côtés de la larve d' abeille; plus tard, les femelles filles s' attachent à la jeune abeille lorsque celleci prend son vol. L' ensemble des Parapygmephorus costaricanus présents dans la loge d' abeille en assurent le ménage, en consommant notamment les fèces de la larve d' abeille, ce qui évite le développement de champignons et de bactéries. Dendroleaps neodisetus est phorétique du Coléoptère scolytidé Dendroctonus frontalis et se fait donc transporter dans des conditions semblables à celles que nous avons déjà évoquées. Cependant l' acarien phorétique dévore les stades libres d' un nématode parasite du coléoptère. * de phorésie : transport d’un organisme petit par un autre plus grand. In COMBES C. Interactions durables, Masson, 1995, p. 277-279 3 /7 BIOE2SN DOCUMENT 3 La guêpe, la chenille et le virus In Beckage N.., Les armes secrètes des guêpes parasitoïdes, Pour la science, n° janvier 1998, p.57. DOCUMENT 4 Parasitisme et sexualité En 1990, Robert Vrijenhoek et Clark Craddock, de l' Université Rutgers, et Curtis Lively, de l' Université de l' Indiana, ont étudié les avantages antiparasitaires de la sexualité chez des vairons (des petits poissons) sauvages du Mexique. Les groupes de poissons asexués étaient plus souvent parasités par des vers trématodes (des vers plats) que les groupes de poissons sexués, sauf lorsque la consanguinité réduisait fortement la diversité génétique des poissons sexués ; dans ce dernier cas, l' avantage antiparasitaire disparaissait. Cependant, plus la population était génétiquement variée, plus le parasitisme était faible. C. Lively a observé une relation semblable entre la sexualité et le parasitisme chez des escargots de Nouvelle-Zélande. Les escargots asexués ne semblaient vivre que dans les zones peu infestées, tandis que des mâles et des femelles étaient présents là où les parasites étaient abondants. In Rennie, Parasites et évolution, Pour la science n°174, avril 1992 p.73 4 /7 BIOE2SN DOCUMENT 5 Le grooming de l’antilope Les antilopes possèdent des incisives séparées par un espace, les faisant ressembler à un peigne à grosses dents. Douze antilopes ont été capturées dans une réserve naturelle, et l’espace entre les incisives a été obturé par du ciment dentaire d’un seul côté de la bouche ; puis les animaux ont été relâchés. Au bout d’un mois, certaines bêtes ont été de nouveau capturées, et un comptage exhaustif des ectoparasites sur l’ensemble du pelage a été réalisé. Les résultats en sont donnés ci dessous. Résultats de l’expérience de A.A. Mckenzie et A Weber, consistant à obturer les espaces entre les incisives d’un seul côté chez les impalas, et à mesurer l’impact sur l’ectoparasitisme.(d’après données originales de A.A. McKenzie) D’après COMBES C. Interactions durables, Masson, 1995.p.248. 5/7 BIOE2SN DOCUMENT 6 Chez les Helminthes, les individus sont hermaphrodites simultanés, de sorte que l’autofécondation est possible, cependant, ils pratiquent l’allofécondation de façon majoritaire, de sorte que l’absence d’hétérozygotes entre deux ensembles d’individus implique qu’il existe, entre ces deux ensembles un mécanisme d’isolement. La détection des allèles d’enzymes est une manière indirecte de déterminer si la population est panmictique ou non. Les différents allèles peuvent être détectés par des techniques d’électrophorèse car la substitution d’un acide aminé par un autre entraîne (au moins dans certains cas) une différence de mobilité électrophorétique des molécules. Lorsqu’on révèle l’enzyme par une réaction appropriée sur le gel d’électrophorèse,on observe une bande à un niveau différent. En 1983, on a ainsi analysé les allozymes de Botriocephalus scorpii, un cestode que l’on trouvait dans une série de poissons téléostéens, parmi lesquels la barbue, le turbot, la motelle, et le chabot, La figure ci dessous montre une partie de cette étude. En haut : Représentation schématique de gels d’électrophorèse d’allozymes, suivant que les individus homozygotes (aa bb) ou sont ou hétérozygotes (ab) : à gauche, cas d’une enzyme monomère ; à droite, cas d’une enzyme dimère (lorsque l’enzyme est dimère, c’est à dire formée de deux chaînes d’acides aminés, il existe trois combinaisons possibles des deux chaînes, d’où la présence possible de trois bandes). Le sens de migration des protéines dans le champ électrique est indiqué sur la gauche du schéma. En bas : Gels d’électrophorèse de 4 allozymes (ici nommées PGI, GOT, IDH, MDH) du cestode Bothriocephalus scorpii parasitant le turbot et la barbue. (d’après les données de L. Euzet, F. Renaud et C. Gabrion, 1984) D’après COMBES C., Interactions durables, Masson, 1995, p.153-155 6/7 BIOE2SN DOCUMENT 7 En haut : Zone hybride entre les aires de répartition de Mus musculus domesticus et Mus musculus musculus. En bas : Résultats expérimentaux de test de sensibilité des deux taxons cités ci-dessus et des souris de la zone hybride à des nématodes intestinaux. (d’après C. Moulia et al, 1991.) D’après Combes C., Interactions durables, Ecologie et évolution du parasitisme, Masson, 1995, p. 354. 7/7 BIOE2SN